(57)【要約】【課題】    製造の迅速化を図れるとともに、耐磨耗性の向上を促進して長期信頼性を確保できかつ、円滑な駆動が可能となる機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計を提供する。【解決手段】時計１を構成する切換部１０の機械部品としての地板１１は、案内溝１１Ａを有し、該案内溝１１Ａにて巻真１２を進退可能に収納配置する。この案内溝１１Ａの内周面には、脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、不活性ガスをキャリアガスとして脆性材料微粒子が衝突固着された摺接層が形成されている。脆性材料微粒子は、所定の平均粒径寸法を有する第１粒径微粒子と、この第１粒径微粒子よりも大きい平均粒径寸法を有する第２粒径微粒子とが混合されたものである。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品を製造するために、前記摺接面に脆性材料からなる微粒子を衝突固着させる機械部品の製造方法であって、
前記脆性材料微粒子は、所定の平均粒径寸法を有する第１粒径微粒子と、前記第１粒径微粒子よりも大きい平均粒径寸法を有する第２粒径微粒子とが混合されたものであり、
前記脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、前記不活性ガスをキャリアガスとして前記脆性材料微粒子を前記機械部品の摺接面に衝突固着させることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の機械部品の製造方法において、
前記脆性材料微粒子は、酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成されていることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の機械部品の製造方法において、
前記脆性材料微粒子は、前記第１粒径微粒子が５０重量％以上含有し、前記第２粒径微粒子が５０重量％以下含有することを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の機械部品の製造方法において、
前記第１粒径微粒子は、０．２μｍ以上１．０μｍ未満の平均粒径寸法を有し、
前記第２粒径微粒子は、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の平均粒径寸法を有していることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の機械部品の製造方法により製造されたことを特徴とする機械部品。
【請求項６】
他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品であって、
前記摺接面には、脆性材料からなる多数の微粒子が衝突固着されて摺接層が形成され、
前記摺接層には、前記多数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されていることを特徴とする機械部品。
【請求項７】
請求項６に記載の機械部品において、
前記没入部は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の深さ寸法を有していることを特徴とする機械部品。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の機械部品において、
前記摺接層の表面には、潤滑油が塗布されていることを特徴とする機械部品。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の機械部品を備えていることを特徴とする時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、他の部材と摺接する機械部品において、摺接面の耐磨耗性を向上させるためのいくつかの方法が提案、実用化されている。
例えば、摺接面の潤滑性を向上させることで、摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この方法は、機械部品の摺動面をリン酸亜鉛被膜などの化成処理被膜で被覆するとともに、該化成処理被膜の表面を固体潤滑剤粒子とバインダーと防錆剤とを含有する塗膜で被覆するものである。
また、例えば、機械部品自体の硬度を高くしかつ、摺接面を硬度の高い被膜で被覆することで、摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。
この方法は、機械部品の母材を焼き入れ・焼き戻しを行う炭素鋼で形成するとともに、摺接面を無電解Ni-Pメッキの被膜で被覆し、さらに被膜した状態で熱処理するものである。
さらに、例えば、機械部品の摺接面に脆性材料からなる微粒子を衝突固着することで、該摺接面の耐磨耗性を向上させる方法が知られている（例えば、特許文献３参照）。
この方法は、酸化アルミニウムの脆性材料微粒子（平均粒径寸法：０．５μm）がガス中に分散されているエアロゾルを、高速で機械部品の母材に衝突させる。そして、この衝突により、脆性材料微粒子の１次粒子が破砕した微細断片粒子を生成し、該微細断片粒子の母材への接着あるいは微細断片粒子同士の接合により母材の摺接面に緻密質の脆性材料からなる摺接層を形成するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５６５７５号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６０７８号公報
【特許文献３】特開２００２−３４８６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、摺接面の潤滑性を向上させることを目的としており、機械部品の摺接面自体の耐久性が向上していないため、機械部品の長期信頼性を確保することができない。
また、特許文献２に記載の方法では、摺接面に無電解Ni-Pメッキの被膜で被覆するウェット処理による煩雑な処理工程を実施する必要があり、機械部品の製造の迅速化が図れない。
さらに、特許文献３に記載の方法では、機械部品の耐久性は飛躍的に向上するが、脆性材料微粒子の平均粒径寸法が比較的小さいため、摺接層の表面粗さが小さくなり、摺接面の摩擦係数を大きくしてしまう。このため、例えば、精密でかつ、低い駆動力で駆動する精密機器の構成部品として前記機械部品を採用した場合には、当該精密機器を円滑に駆動させることが困難となる。
【０００５】
本発明の目的は、製造の迅速化を図れるとともに、耐磨耗性の向上を促進して長期信頼性を確保できかつ、円滑な駆動が可能となる機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の機械部品の製造方法は、他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品を製造するために、前記摺接面に脆性材料からなる微粒子を衝突固着させる機械部品の製造方法であって、前記脆性材料微粒子は、所定の平均粒径寸法を有する第１粒径微粒子と、前記第１粒径微粒子よりも大きい平均粒径寸法を有する第２粒径微粒子とが混合されたものであり、前記脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、前記不活性ガスをキャリアガスとして前記脆性材料微粒子を前記機械部品の摺接面に衝突固着させることを特徴とする。
本発明では、脆性材料微粒子は第１粒径微粒子と第２粒径微粒子とが混合されたものであり、第２粒径微粒子は第１粒径微粒子の平均粒径寸法よりも大きい平均粒径寸法を有する。このような脆性材料微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散し、不活性ガスをキャリアガスとして脆性材料微粒子を機械部品の摺接面に衝突固着させる場合には、脆性材料微粒子のうち、第２粒径微粒子の一部は、摺接面上で相互に固着することなく、局部的に堆積しやすい。このように局部的に堆積した一部の第２粒径微粒子は、摺接層から剥離されやすい。このため、摺接面上には、主に第１粒径微粒子が固着した緻密質の固着領域内に第２粒径微粒子の一部が剥離された複数の没入部がランダムに配置した摺接層が形成されることとなる。このことにより、前記固着領域の形成により機械部品における摺接面の十分な耐久性を得ることができるとともに、前記没入部の形成により摺接面と該摺接面に接触する他部材との接触面積を低減して機械部品の摩擦係数の低減を図れる。したがって、機械部品の耐磨耗性の向上を促進して機械部品の長期信頼性を確保できるとともに、精密機器の構成部品として本発明の機械部品を採用すれば、当該精密機器の円滑な駆動が可能となる。
また、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成するので、従来の摺接面にメッキ等の被膜で被覆するウェット処理等の煩雑な処理工程を実施することなく、機械部品を迅速に製造できる。
【０００７】
本発明の機械部品の製造方法では、前記脆性材料微粒子は、酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成されていることが好ましい。
本発明によれば、脆性材料微粒子を酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成することで、摺接層を強固なものにすることができる。例えば、主に第１粒径微粒子が衝突固着することにより形成される摺接層の固着領域を強固なものにすることができ、摺接面の十分な耐久性を得ることができる。
また、脆性材料微粒子を酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素から構成することで、材料の入手が容易にできるとともに、材料の安全性も高い。また、材料のコストが低いことにより、機械部品の製造コストも低減できる。
【０００８】
本発明の機械部品の製造方法では、前記脆性材料微粒子は、前記第１粒径微粒子が５０重量％以上含有し、前記第２粒径微粒子が５０重量％以下含有することが好ましい。
ところで、脆性材料微粒子において、第１粒径微粒子が５０重量％未満含有し、第２粒径微粒子が５０重量％超含有するように混合した場合には、主に第１粒径微粒子が衝突固着することにより形成される摺接層の固着領域内に、第２粒径微粒子の一部が剥離することによる複数の没入部が必要以上に多く配置形成されてしまう。このため、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子を上記含有量で混合させることで、摺接層の固着領域内に複数の没入部を適切な密度でランダムに配置形成することができる。したがって、摺接層における固着領域により摺接面の十分な耐久性を得ることができるとともに、適切な密度で配置形成される複数の没入部により摺接面に接触する他部材との接触面積を低減でき、機械部品の耐磨耗性の向上を促進できる。
【０００９】
本発明の機械部品の製造方法では、前記第１粒径微粒子は、０．２μｍ以上１．０μｍ未満の平均粒径寸法を有し、前記第２粒径微粒子は、１．０μｍ以上５．０μｍ以下の平均粒径寸法を有していることが好ましい。
ところで、第１粒径微粒子が０．２μｍ未満の平均粒径寸法を有する場合には、摺接層の固着領域表面の摩擦係数が大きくなりやすい。また、第１粒径微粒子が１．０μｍ以上の平均粒径寸法を有する場合には、第２粒径微粒子の一部と同様に、第１粒径微粒子の一部が摺接面上に局部的に堆積しやすくなり、摺接層に複数の没入部が配置形成される密度が大きくなり、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
また、第２粒径微粒子が１．０μｍ未満の平均粒径寸法を有する場合には、第１粒径微粒子と同様に、摺接面上に衝突固着しやすくなり、摺接層に複数の没入部が配置形成される密度が小さくなり、摺接面に接触する他部材との接触面積の低減を図り難い。第２粒径微粒子が５．０μｍを超える平均粒径寸法を有する場合には、該第２粒径微粒子の一部が剥離されることによる複数の没入部の寸法が大きくなってしまい、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子がそれぞれ上記範囲内の平均粒径寸法を有する構成とすることで、上述した問題点を回避でき、機械部品の耐磨耗性の向上を促進できる。
【００１０】
本発明の機械部品は、上述した機械部品の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、機械部品は、上述した機械部品の製造方法により製造されるので、上述した機械部品の製造方法と同様の作用・効果を享受できる。
【００１１】
本発明の機械部品は、他の部材と摺接する摺接面を有する機械部品であって、前記摺接面には、脆性材料からなる多数の微粒子が衝突固着されて摺接層が形成され、前記摺接層には、前記多数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されていることを特徴とする。
ここで、複数の微粒子の一部が剥離されることで複数の没入部が形成されるとは、例えば、上記機械部品の製造方法と同様に、脆性材料微粒子を、平均粒径寸法の異なる２つの第１粒径微粒子および第２粒径微粒子を混合させた構成とし、第２粒径微粒子の一部を剥離することにより複数の没入部を形成する方法等を採用できる。また、この方法に限らず、例えば、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成した後、該摺接層表面を研磨等により複数の没入部を形成する方法を採用してもよい。
本発明によれば、摺接層における脆性材料微粒子の固着領域、および複数の微粒子の一部が剥離されることによる複数の没入部により、上記機械部品の製造方法と同様の作用・効果を享受できる。
【００１２】
本発明の機械部品では、前記没入部は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の深さ寸法を有していることが好ましい。
ところで、摺接層に形成される没入部の深さ寸法が０．１μｍ未満である場合には、例えば、摺接層の表面に潤滑油を塗布した際、摺接層による潤滑油の保持機能の向上を図り難い。また、没入部の深さ寸法が５．０μｍを超える場合には、没入部の寸法が大きくなってしまい、摺接層による摺接面の十分な耐久性を得ることが難しい。
本発明によれば、没入部が上記範囲内の深さ寸法を有しているので、上述した問題点を回避できる。また、没入部が上記範囲内の深さ寸法を有しているので、例えば、粘性の異なる種々の潤滑油に対応して該潤滑油の保持機能の向上を図れる。
【００１３】
本発明の機械部品では、前記摺接層の表面には、潤滑油が塗布されていることが好ましい。
本発明によれば、摺接層の表面に潤滑油が塗布されているので、摺接層に形成される複数の没入部により、摺接層における潤滑油の保持機能が向上する。したがって、このように摺接層の表面に潤滑油を塗布した構成では、機械部品の耐磨耗性をさらに向上させるとともに、潤滑油の保持機能の向上により機械部品の長期信頼性をさらに確保できる。
【００１４】
本発明の時計は、上述した機械部品を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、時計は、上述した機械部品を備えているので、上述した機械部品と同様の作用・効果を享受できる。
また、機械部品の摺接面に形成される摺接層は、潤滑油の保持機能を有しているので、摺接層に潤滑油を塗布した場合には、機械部品の円滑な駆動が長期的に可能になり、メンテナンスフリーの時計を提供できる。
【発明の効果】
【００１５】
上述のように、本発明の機械部品の製造方法、機械部品、およびこの機械部品を備えた時計によれば、機械部品の製造の迅速化を図れるとともに、機械部品の耐磨耗性の向上を促進して長期信頼性を確保できかつ、円滑な駆動が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、第１実施形態における時計１の切換部１０の要部を模式的に示す平面図である。
切換部１０は、一端に竜頭１２Ａが取り付けられる巻真１２を操作することで、例えば、時計の時刻修正、日、曜日等のカレンダ修正を実施する部分である。この切換部１０は、図１に示すように、地板１１に対して巻真１２が矢印Ｒ方向に進退自在に地板１１の案内溝１１Ａ内に収納配置された構成であり、巻真１２を地板１１に対して引き出すことで、時計の時刻修正、日、曜日等の修正が実施可能となる。
このように時計機能修正のために、巻真１２を地板１１に対して進退させた際には、地板１１の案内溝１１Ａの内周面に対して巻真１２の外周面が摺動することとなる。
すなわち、地板１１が本発明に係る機械部品に相当し、案内溝１１Ａの内周面が本発明に係る摺接面に相当する。
なお、地板１１の材料としては、黄銅系材料を一般的に採用できる。また、巻真１２の材料としては、例えば、炭素鋼に焼入れおよび焼き戻しを施したものを採用できる。
このような切換部１０では、巻真１２の動作により、地板１１の案内溝１１Ａが磨耗しやすい。このため、本実施形態では、以下に示すように、製造装置により地板１１の案内溝１１Ａの内周面に脆性材料からなる摺接層を形成する。
【００１７】
摺接層を形成するための製造装置は、具体的な図示は省略するが、真空ポンプにより内部が所定の圧力とされる成膜室と、脆性材料からなる微粒子をエアロゾル化するエアロゾル化室とを備える。
前記成膜室内には、時計１を構成する地板１１を固定するためのホルダと、地板１１の案内溝１１Ａに対応する位置に開口を有するマスクとが設置されている。
前記エアロゾル化室では、不活性ガスが内部に充填されるとともに、脆性材料からなる微粒子を不活性ガス雰囲気中に分散させることで、前記微粒子がエアロゾル化される。このエアロゾル化室は、該室内で生成されたエアロゾルが前記成膜室内に搬送可能とするように前記成膜室と搬送管にて接続される。そして、前記搬送管の先端は、前記マスクを介して前記ホルダに設置される地板１１の案内溝１１Ａに対向配置され、例えば５mm×１mmの開口を有するノズル状に形成されている。
【００１８】
本実施形態では、前記エアロゾル化室にてエアロゾル化する脆性材料微粒子として、所定の平均粒径寸法を有する第１粒径微粒子と、この第１粒径微粒子よりも平均粒径寸法の大きい平均粒径寸法を有する第２粒径微粒子とが混合されたものを採用する。
ここで、第１粒径微粒子の平均粒径寸法が０．２μm以上１．０μm未満の範囲内にあり、第２粒径微粒子の平均粒径寸法が１．０μm以上５．０μm以下の範囲内にあることが好ましい。
また、第１粒径微粒子が５０重量％以上で含有され、第２粒径微粒子が５０重量％以下で含有されていることが好ましく、第１粒径微粒子が９０重量％以上で含有され、第２粒径微粒子が１０重量％以下で含有されていることがより好ましい。
【００１９】
なお、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム等の酸化物、炭化ケイ素、炭化硼素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化二オブ、炭化クロム、炭化タングステン等の炭化物、窒化硼素、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化二オブ等の窒化物、硼化アルミニウム、硼化ケイ素、硼化チタン、硼化ジルコニウム、硼化クロム等の硼化物等が例示できる。ここで、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子は、同一材料にて構成してもよく、異なる材料にて構成してもよい。
また、前記エアロゾル化室に充填される不活性ガスとしては、Ｎ２，Ｈｅ，Ｎｅ，またはＡｒ等が例示できる。
【００２０】
次に、上述した製造装置による摺接層の形成方法（以下では、ジェットモールディング法と記載する）を説明する。
先ず、摺接層を形成する対象部品となる時計１の地板１１を前記ホルダに設置する。また、前記エアロゾル化室内に不活性ガスを充填させ、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子と不活性ガスとが適当な比率で混合されたエアロゾルを生成させる。さらに、前記真空ポンプにより前記成膜室内を所定の圧力で真空状態とし、前記成膜室および前記エアロゾル化室に差圧を生じさせる。
このように差圧が生じることにより、前記エアロゾル化室内にて生成したエアロゾルが前記搬送管を通して加速され、前記ノズルからエアロゾルが音速前後の速度で噴霧される。噴霧されたエアロゾルは、前記マスクを介して地板１１の案内溝１１Ａにのみ衝突固着され、案内溝１１Ａの内周面に摺接層が形成される。
なお、この摺接層の厚み寸法は、０．１μm以上であればよいが、１μm以上１０μm以下の範囲内であることが好ましい。
【００２１】
図２は、形成された摺接層１１Ｂの表面状態を示す模式図である。具体的に、図２（Ａ）は、摺接層１１Ｂの断面構造を示す図であり、図２（Ｂ）は、摺接層１１Ｂの一部を上方から見た図である。
上述したジェットモールディング法により形成された摺接層１１Ｂの表面は、図２に示すように、所定の平均表面粗さを有する領域内に、複数の没入部１１Ｃがランダムに形成されている。本実施形態では、摺接層１１Ｂの表面に形成される複数の没入部１１Ｃは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の深さ寸法を有している。このように摺接層１１Ｂの表面に複数の没入部１１Ｃが形成されるのは、第２粒径微粒子の平均粒径寸法が第１粒径微粒子よりも大きいため、第２粒径微粒子の一部が案内溝１１Ａ上で相互に固着せずに案内溝１１Ａ上に局部的に堆積する。そして、前記ノズルから噴霧される第１粒径微粒子および第２粒径微粒子が局部的に堆積した一部の第２粒径微粒子に衝突した際に剥離され、該剥離された部分が没入部１１Ｃとなったものである。また、没入部１１Ｃ以外の領域は、主に第１粒径微粒子が案内溝１１Ａ上で相互に固着した緻密質の固着領域である。
【００２２】
上述したように地板１１の案内溝１１Ａの内周面に摺接層１１Ｂを形成した後、摺接層１１Ｂの表面に、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を適量塗布する（図２（Ａ）中、２点鎖線で示す）。そして、この状態の地板１１の案内溝１１Ａに巻真１２を収納配置させる。
【００２３】
〔第１実施形態の効果〕
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）摺接層１１Ｂにおける固着領域により地板１１の案内溝１１Ａの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、摺接層１１Ｂにおける複数の没入部１１Ｃにより案内溝１１Ａの内周面と巻真１２との接触面積を低減して案内溝１１Ａの摩擦係数の低減を図れる。したがって、地板１１における案内溝１１Ａの耐磨耗性が向上し、案内溝１１Ａに磨耗粉が生じにくくなるため該磨耗粉が例えば輪列等の他の部位に転位することがなく、時計１の長期信頼性を確保できる。また、竜頭１２Ａの操作による巻真１２の切換操作を円滑に実施でき、ユーザに巻真１２の良好な操作感を与えることができる。
【００２４】
（２）摺接層１１Ｂをジェットモールディング法により形成するので、従来のように摺接面にメッキ等の被膜で被覆するウェット処理等の煩雑な処理工程を実施することなく、地板１１を迅速に製造できる。
（３）摺接層１１Ｂには、複数の没入部１１Ｃが形成されることにより、摺接層１１Ｂにおける時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」の保持機能が向上する。このため、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を摺接層１１Ｂの表面に塗布することで、地板１１における案内溝１１Ａの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、竜頭１２Ａの操作による巻真１２のより円滑な切換操作が長期的に可能になり、メンテナンスフリーの時計１とすることができる。したがって、切換部１０の不具合により部品交換やメンテナンスをすることがなく、ユーザや時計店またはメーカー側に余計な負担を負わせることがない。
【００２５】
（４）脆性材料微粒子を構成する第１粒径微粒子および第２粒径微粒子の材料として、酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素を主成分とした脆性材料から構成すれば、摺接層１１Ｂにおける固着領域を強固なものにすることができ、地板１１における案内溝１１Ａの内周面の十分な耐久性を得ることができる。
（５）また、第１粒径微粒子および第２粒径微粒子の材料として、酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素を採用すれば、材料の入手が容易にできるとともに、材料の安全性も高い。また、材料のコストが低いことにより、地板１１の製造コストも低減できる。
【００２６】
（６）脆性材料微粒子を、第１粒径微粒子が５０重量％以上含有し、第２粒径微粒子が５０重量％以下含有する構成とすれば、摺接層１１Ｂの固着領域内に複数の没入部１１Ｃを適切な密度でランダムに配置形成することができる。したがって、摺接層１１Ｂにおける固着領域により地板１１における案内溝１１Ａの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、適切な密度で配置形成される複数の没入部１１Ｃにより案内溝１１Ａの内周面と巻真１２との接触面積を低減でき、案内溝１１Ａの耐磨耗性を向上できる。
【００２７】
（７）第１粒径微粒子の平均粒径寸法が０．２μm以上１．０μm未満の範囲内にあり、第２粒径微粒子の平均粒径寸法が１．０μm以上５．０μm以下の範囲内にある構成とすれば、摺接層１１Ｂの固着領域表面の摩擦係数を大きくすることがなく、また、固着領域に対する没入部１１Ｃの形成密度、および没入部１１Ｃの寸法を適切にでき、摺接層１１Ｂによる地板１１の案内溝１１Ａの耐磨耗性を向上できる。
（８）複数の没入部１１Ｃは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の範囲内の深さ寸法を有しているので、該没入部１１Ｃを適切な寸法として摺接層１１Ｂによる案内溝１１Ａの内周面の十分な耐久性を得ることができるとともに、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」の保持機能を確実に向上できる。また、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」に限らず、粘性や温度特性などの性質の異なる種々の時計専用潤滑油に対応して該時計専用潤滑油の保持機能を確実に向上できる。
【００２８】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、脆性材料からなる摺接層１１Ｂを、時計１の切換部１０を構成する地板１１の案内溝１１Ａの内周面に形成している。
これに対して第２実施形態では、脆性材料からなる摺接層を、時計２の日修正部２０を構成する日ジャンパ２１の一部に形成する。
【００２９】
図３は、第２実施形態における時計２の日修正部２０の要部を模式的に示す平面図である。
日修正部２０は、ユーザによる図示しない竜頭の操作、または時計２自体の駆動により日車２２が回転することで、表示する日付の修正を実施する部分である。この日修正部２０は、図３に示すように、日ジャンパ２１と、日車２２とを含んで構成される。
日ジャンパ２１は、日車２２の回転動作を規制するものであり、ばね性を有する部材から構成され、図３に示すように、一端２１Ａが地板の所定位置に固定され、他端２１Ｂが日車２２の内周部分に形成された突起部２２Ａ間に係合する。この日ジャンパ２１の他端２１Ｂには、日車２２の突起部２２Ａ間の溝部に対応して互いのなす角が鈍角となるように傾斜面２１Ｃが形成されている。
日車２２が回転した際は、突起部２２Ａが他端２１Ｂの傾斜面２１Ｃを日ジャンパ２１の付勢方向と逆方向に押圧しながら、他端２１Ｂの傾斜面２１Ｃ上を摺動する。そして、日車２２がさらに回転すると、傾斜面２１Ｃを押圧するものがなくなるので、日ジャンパ２１が元の状態に戻り、他端２１Ｂの傾斜面２１Ｃが日車２２の突起部２２Ａ間の溝部に係合する。
すなわち、日ジャンパ２１が本発明に係る機械部品に相当し、傾斜面２１Ｃが本発明に係る摺接面に相当する。
なお、日ジャンパ２１の材料としては、ばね性を有する部材であればよく、例えば、燐青銅、黄銅等の銅合金を採用できる。また、日車２２の材料としては、例えば、表面にアルマイト処理を施したアルミニウム等を採用できる。
【００３０】
このような日修正部２０では、日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃに日車２２の突起部２２Ａのうちのいずれかが常に接しているために、日車２２の各突起部２２Ａに対して約３０倍程度の負荷がかかることとなる。このため、日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃが磨耗しやすい。本実施形態では、日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃに脆性材料からなる摺接層２１Ｄを形成する。なお、摺接層２１Ｄは、第１実施形態で説明したジェットモールディング法にて形成できるため、その形成方法についての説明を省略する。また、形成した摺接層２１Ｄの表面には、第１実施形態で説明した摺接層１１Ｂの表面と同様に没入部１１Ｃが形成されている。
そして、日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃに摺接層２１Ｄを形成した後、第１実施形態と同様に、摺接層２１Ｄの表面に、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を適量塗布する。この状態で、日ジャンパ２１を日修正部２０に設置する。
【００３１】
〔第２実施形態の効果〕
上述した第２実施形態によれば、上記（１）〜（８）と略同様の効果の他、以下の効果がある。
（９）日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃに摺接層２１Ｄを形成することで、傾斜面２１Ｃの耐磨耗性を向上できるとともに、日修正時のトルクが低減してユーザに竜頭の良好な操作感を与えることができかつ、時計２自体の駆動時に負荷をかけることがない。また、摺接層２１Ｄは、潤滑油の保持機能を有しているので、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を摺接層１１Ｂの表面に塗布することで、傾斜面２１Ｃの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、日車２２のより円滑な駆動が長期的に可能になる。時計２の長期使用により、日修正時のトルクが、例えばクオーツ時計における磁気モータの保有トルクを超えることがなく、また、例えば機械式時計でもぜんまいの保有トルクを超えることがないので、時計２自体が駆動を停止するという危険性がない。
【００３２】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
前記第１実施形態では、脆性材料からなる摺接層１１Ｂを、時計１の切換部１０を構成する地板１１の案内溝１１Ａの内周面に形成している。
これに対して第３実施形態では、脆性材料からなる摺接層を、時計３の巻上げ部３０を構成する角穴第２中間車３４の一部に形成する。
【００３３】
図４は、第３実施形態における時計３の巻上げ部３０の要部を模式的に示す平面図である。
巻上げ部３０は、竜頭１２Ａを手で回すことで、指針を運針させるための機械エネルギを蓄積するぜんまいを巻き上げる部分である。この巻上げ部３０は、図４に示すように、竜頭１２Ａを手で回すことによる巻真１２の回転を、キチ車３１、丸穴車３２、角穴第１中間車３３、および角穴第２中間車３４を介して、角穴車３５に伝達する。そして、角穴車３５を回転させることで、図示しないぜんまいが巻き上げられる。
【００３４】
図５は、角穴第２中間車３４の構造を示す断面図である。
地板１１には、図５に示すように、角穴第２中間車３４の設置位置に孔１１Ｄが形成され、この孔１１Ｄに角穴第２中間車３４を取り付けるための固定ピン１１Ｅが嵌合する。
固定ピン１１Ｅは、略筒状体から構成され、図示しないねじ溝が形成された筒状内側面に角穴第２中間車３４を取り付けるための止めねじ１１Ｆが螺合する。
角穴第２中間車３４には、図５に示すように、平面略中央部分に、固定ピン１１Ｅを挿通可能とする丸孔３４Ａが形成されている。そして、地板１１の孔１１Ｄに嵌合した固定ピン１１Ｅを丸孔３４Ａに挿通することで、地板１１の面内方向に角穴第２中間車３４が移動することが規制されるとともに、固定ピン１１Ｅの軸を中心として角穴第２中間車３４が回動自在となる。
また、角穴第２中間車３４には、図５に示すように、止めねじ１１Ｆの回転端の形状に対応する凹部３４Ｂが形成されている。そして、止めねじ１１Ｆを固定ピン１１Ｅに螺合することで、止めねじ１１Ｆの回転端が角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂに遊嵌状態で配置され、地板１１の面内方向と直交する方向に角穴第２中間車３４が移動することが規制される。
【００３５】
以上のような状態で、竜頭１２Ａ（図４）を手で回すことにより角穴第２中間車３４が回転した際には、止めねじ１１Ｆの頭部の裏面に対して角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃが摺動することとなる。
すなわち、角穴第２中間車３４が本発明に係る機械部品に相当し、凹部３４Ｂの底面３４Ｃが本発明に係る摺接面に相当する。
なお、角穴第２中間車３４および止めねじ１１Ｆの材料としては、例えば、炭素鋼（ＰＢＳ１００ＣＢ）を採用できる。
このような巻上げ部３０では、ぜんまいの巻上げ動作により、角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃが磨耗しやすい。また、ぜんまいの巻上げ動作により、角穴第２中間車３４の表面温度が高温となりやすく、例えば角穴第２中間車３４を金属で構成した場合には、高温により表面が酸化し錆が発生してしまう。このため、本実施形態では、角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃに脆性材料からなる摺接層３４Ｄを形成する。なお、摺接層３４Ｄは、第１実施形態で説明したジェットモールディング法にて形成できるため、その形成方法についての説明を省略する。また、形成した摺接層３４Ｄの表面には、第１実施形態で説明した摺接層１１Ｂの表面と同様に没入部１１Ｃが形成されている。
そして、角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃに摺接層３４Ｄを形成した後、第１実施形態と同様に、摺接層３４Ｄの表面に、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を適量塗布する。この状態で、角穴第２中間車３４を巻上げ部３０に設置する。
【００３６】
〔第３実施形態の効果〕
上述した第３実施形態によれば、上記（１）〜（８）と略同様の効果の他、以下の効果がある。
（１０）角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃに摺接層３４Ｄを形成することで、底面３４Ｃの耐磨耗性を向上できるとともに、竜頭１２Ａの操作によるぜんまいの巻き上げ操作を円滑に実施でき、ユーザに竜頭１２Ａの良好な操作感を与えることができる。また、摺接層３４Ｄは、潤滑油の保持機能を有しているので、時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を摺接層３４Ｄの表面に塗布することで、底面３４Ｃの耐磨耗性をさらに向上させるとともに、竜頭１２Ａによる円滑な巻き上げ操作が長期的に可能になりかつ、角穴第２中間車３４の摺動に対しても持続的な冷却機能を維持することができる。これにより、底面３４Ｃは、磨耗もなく、表面に酸化による錆が生じることもない。
【００３７】
〔実施形態の変形〕
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記各実施形態では、摺接層１１Ｂ，２１Ｄ，３４Ｄの複数の没入部１１Ｃは、脆性材料微粒子を平均粒径寸法の異なる２つの第１粒径微粒子および第２粒径微粒子を混合させた構成とし、第２粒径微粒子の一部を剥離することにより形成していたが、これに限らない。例えば、脆性材料微粒子を摺接面に衝突固着させて摺接層を形成した後、該摺接層表面を研磨等により複数の没入部を形成してもよい。すなわち、没入部の形状は、前記各実施形態で説明した略半球状の形状に限らず、研磨方向に延びる溝形状でもよい。
【００３８】
前記各実施形態では、摺接層１１Ｂ，２１Ｄ，３４Ｄを形成する際、ノズルから噴霧されるエアロゾルの速度を音速前後としたが、これに限らず、成膜室およびエアロゾル化室に生じる差圧を変化させて音速前後以外の速度でエアロゾルをノズルから噴霧させるように構成してもよい。
前記各実施形態において、摺接層１１Ｂ，２１Ｄ，３４Ｄが形成される地板１１、日ジャンパ２１、角穴第２中間車３４の母材としては、前記各実施形態で説明した材料に限らず、他の金属、セラミックス、半金属、あるいは有機化合物等のその他の部材も採用できる。このように母材として種々の材料を用いることができるので、機械部品の設計の自由度を向上できる。
前記各実施形態では、本発明の機械部品を、時計１，２，３の構成部品である地板１１、日ジャンパ２１、および角穴第２中間車３４とする構成を説明したが、これに限らず、摺接面を有する構成部品であれば、いずれの部品でも構わない。また、機械部品を時計１，２，３に採用した構成を説明したが、時計以外の精密機器に本発明の機械部品を採用してもよい。
【実施例１】
【００３９】
次に、本発明の効果を具体的な実施例に基づいて説明する。
[実施例１]
本実施例１は、第１実施形態に基づくジェットモールディング法にて、切換部１０を構成する黄銅系材料からなる地板１１の案内溝１１Ａの内周面に以下に示す成膜条件で膜厚５μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ（商品名）」を適量塗布した。
【００４０】
（成膜条件）
成膜室内圧力：７０Ｐａ
エアロゾル化室内圧力：７０ｋＰａ
搬送ガス種類：Ｈｅ
成膜時温度：常温
ノズル−ワーク間距離：４mm
脆性材料微粒子の材料：酸化アルミニウム
第１粒径微粒子の平均粒径寸法：０．３μm
第２粒径微粒子の平均粒径寸法：２〜３μm
第２粒径微粒子の含有量：１０重量％（脆性材料微粒子１００重量％に対する）
【００４１】
[実施例２]
本実施例２は、前記実施例１と同様のジェットモールディング法および成膜条件にて、日修正部２０を構成する日ジャンパ２１の傾斜面２１Ｃに膜厚５μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ（商品名）」を適量塗布した。なお、日ジャンパ２１の材料としては、ＭＸ−９６（商品名）を用いた。
【００４２】
[実施例３]
本実施例３は、前記実施例１と同様のジェットモールディング法および成膜条件にて、巻上げ部３０を構成する角穴第２中間車３４の凹部３４Ｂの底面３４Ｃに膜厚５μmの摺接層を形成した。また、形成した摺接層の表面に、時計専用潤滑油「シンタVルーベ（商品名）」を適量塗布した。なお、角穴第２中間車３４の材料としては、炭素鋼（ＰＢＳ１００ＣＢ）を用いた。
【００４３】
実施例１ないし実施例３において、上記成膜条件で摺接層を形成した結果、摺接層に形成される没入部の深さ寸法は平均して約２μm程度であった。
【００４４】
[比較例１]
本比較例１は、前記実施例１と同様の黄銅系材料から構成される地板１１の表面に、Ｎｉ電解メッキにて被覆処理を施した。この状態の表面硬度（ビッカース硬度）は、３００〜４００である。また、Ｎｉメッキ処理が施された表面に、前記実施例１と同様の時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を適量塗布した。
【００４５】
[比較例２]
本比較例２は、前記実施例２と同様のＭＸ−９６（商品名）からなる日ジャンパ２１の表面に、Ｎｉ電解メッキにて被覆処理を施した。この状態の表面硬度（ビッカース硬度）は、３００〜４００である。また、Ｎｉメッキ処理が施された表面に、前記実施例２と同様の時計専用潤滑油「シンタＶルーベ(商品名)」を適量塗布した。
【００４６】
[比較例３]
本比較例３は、前記実施例３と同様の炭素鋼（ＰＢＳ１００ＣＢ）から構成される角穴第２中間車３４の表面に、Ｎｉ−Ｐメッキにて被覆処理を施し、さらに、熱処理を実施した。この状態の表面硬度（ビッカース硬度）は、５００〜７００である。また、Ｎｉ−Ｐメッキ処理が施された表面に、前記実施例３と同様の時計専用潤滑油「シンタＶルーベ（商品名）」を適量塗布した。
【００４７】
そして、上記実施例１ないし実施例３、および比較例１ないし比較例３の機械部品を以下の評価方法にて評価した。
（評価１）
実施例１および比較例１の地板１１を時計１内に設置し、各時計１における切換部１０の切換耐久試験を実施する。具体的に、切換耐久試験とは、手動にて竜頭１２Ａを操作して巻真１２の引き出しおよび押し込みの切換動作を連続して実施し、地板１１における案内溝１１Ａの磨耗状態を確認する。この際、巻真１２の材料としては、焼入れおよび焼き戻しを実施した炭素鋼を採用する。
結果として、比較例１は、切換連続動作５０回程度（概ね１年相当分）から案内溝１１Ａの内周面に磨耗が確認され、切換連続動作５０回以降、磨耗量は増加していく傾向にあった。また、磨耗が確認された耐久試験１年相当分以降、竜頭１２Ａによる巻真１２の円滑な切換操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例１は、切換連続動作５０回程度（概ね１年相当分）および切換連続動作５００回以上（概ね１０年相当分）でも、案内溝１１Ａの内周面に磨耗は確認されなかった。また、耐久試験１０年相当分を実施している際、竜頭１２Ａによる巻真１２の切換操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
【００４８】
（評価２）
実施例２および比較例２の日ジャンパ２１を時計２内に設置し、各時計２における日修正部２０の日修正加速試験を実施する。具体的に、日修正加速試験とは、手動にて竜頭１２Ａを回して日車２２を回転させ、日ジャンパ２１における傾斜面２１Ｃの磨耗状態を確認する。この際、日車２２の材料としては、表面にアルマイト処理が施されたアルミニウムを採用する。
結果として、比較例２は、日修正連続動作１００周程度（概ね一般的な時計保証年数相当分）でも、日ジャンパ２１における傾斜面２１Ｃに磨耗は確認されなかったが、加速試験の時計保証年数相当分以降、傾斜面２１Ｃが磨耗し、加速試験の耐久年数に準じて磨耗量は増加していく傾向にあった。また、加速試験の耐久年数に準じて竜頭１２Ａの回転操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例２は、日修正連続動作２００周以上（概ね１７年相当分）でも、傾斜面２１Ｃに磨耗は確認されなかった。また、加速試験１７年相当分を実施している際、竜頭１２Ａの回転操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
【００４９】
（評価３）
実施例３および比較例３の角穴第２中間車３４を時計３内に設置し、各時計３における巻上げ部３０の巻上げ加速試験を実施する。具体的に、巻上げ加速試験とは、手動にて竜頭１２Ａを回して角穴第２中間車３４を回転させ、角穴第２中間車３４における底面３４Ｃの磨耗状態を確認する。この際、止めねじ１１Ｆは、比較例３の角穴第２中間車３４と同様の炭素鋼（ＰＢＳ１００ＣＢ）を採用し、その表面にＮｉ−Ｐメッキにて被覆処理を施し、さらに、熱処理を実施した。
結果として、比較例３は、巻き上げ連続動作３６５回程度から角穴第２中間車３４における底面３４Ｃに磨耗が確認され、加速試験の耐久年数に準じて磨耗量は増加していく傾向にあり、底面３４Ｃの表面には錆が生じていた。また、加速試験の耐久年数に準じて竜頭１２Ａの回転操作の感覚が損なわれていく傾向にあった。
一方、実施例３は、巻き上げ連続動作３６５０回以上（概ね１０年相当分）でも、角穴第２中間車３４における底面３４Ｃに磨耗は確認されず、底面３４Ｃの表面に錆も生じていなかった。また、加速試験１０年相当分を実施している際、竜頭１２Ａの回転操作を円滑に実施でき、その操作感覚も持続した。
【００５０】
以上のように、実施例１、実施例２、または実施例３では、比較例１、比較例２、または比較例３に対して飛躍的に耐久保証年数を延ばすことができるとともに、長期的なメンテナンスフリーを実現することができる。また、高級品とされるような高価な時計においても差別化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態における時計の切換部の要部を模式的に示す平面図。
【図２】前記実施形態における形成された摺接層の表面状態を示す模式図。
【図３】第２実施形態における時計の日修正部の要部を模式的に示す平面図。
【図４】第３実施形態における時計の巻上げ部の要部を模式的に示す平面図。
【図５】前記実施形態における角穴第２中間車の構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１，２，３・・・時計、１１・・・地板（機械部品）、１１Ｂ，２１Ｄ，３４Ｄ・・・摺接層、１１Ｃ・・・没入部、２１・・・日ジャンパ（機械部品）、２１Ｃ・・・傾斜面（摺接面）、３４・・・角穴第２中間車（機械部品）、３４Ｃ・・・底面（摺接面）。
【図１】
2005147942.tif 000003
【図２】
2005147942.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005147942.tif 000006
【図５】
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